Солнечный биовегетарий



Солнечная теплица с встроенными аккумуляторами тепла или био-вегетарий

Глобальное потепление и дороговизна продуктов перегонки нефти создают условия, когда приобретать огородную продукцию у местных фермеров, или выращивать её самостоятельно, становится выгодней. В районах с холодными зимами, такими как Нечерноземье, Северо-запад и Сибирь, приобретать, или производить овощи, в зимнее время, можно только при наличии солнечных теплиц со специальными нагревателями или аккумуляторами тепла. Конечно, можно было бы сохранить множество летних культур путем их консервирования и сушки. Но свежие овощи, в зимние месяцы, будут более здоровым питанием, чем любая консервация.

Солнечные теплицы с тепловыми аккумуляторами (био-вегетарии) отличаются от стандартных теплиц тем, что энергия, собранная от Солнца хранится в них и используется тогда, когда солнце не светит. Теплицы  обычные имеют тенденцию накапливать много тепла, когда солнце светит, но зимними ночами в теплице становится весьма и весьма прохладно. По многочисленным исследованиям обычных солнечных теплиц, учёные и практики пришли к выводу, что лучшим способом для хранения и высвобождения тепла является система подземных аккумуляторов тепла в солнечных теплицах. Она, в двух словах, способна хранить большое количество энергии в горных породах (щебень, бутовый камень) или в самой почве расположенной под посадочным ящиком, путем конденсации водяного пара в воду из горячего влажного воздуха, эта нагретая вода, проходя по трубам, сохраняется в горных породах, почве, лежащих под посадочными ящиками. То есть, горячий влажный воздух из теплицы поступает в почву, или в горные породы, а на одном конце  теплицы и поток уже холодного и осушенного воздуха выходит из горных пород / почвы на другом конце, теплицы. Когда воздух тепличный, становится прохладным и сухим, происходит обратный процесс. Высокие показатели влажности в подобных теплицах происходят от транспирации растений; 90% воды, которая поступает в корни растений, испарилась из листьев, это водяной пар в воздухе.

Много энергии расходуется растениями, чтобы извлечь воду из почвы, и, используя её, нести питательные вещества к листьям и для преобразования жидкой воды в пар, из устьиц листьев, для их охлаждения. В аккумуляторных теплицах (био-вегетариях) большая часть энергии сохраняется в горных породах  или массиве почвы под посадочными ящиками путём конденсации пара обратно в воду. Оттого, такая теплица представляет собой интегрированную систему, которая включает в себя грядки-ящики,  и  аккумуляторы с вентиляторами для поддержания постоянной температуры и влажности. Биовегетарий обеспечивает выгодную «погоду» в воздухе вокруг растений, охлаждение и уменьшение влажности или нагревании и повышении влажности при необходимости. Если же лето, может быть, горячим, то оно не пригодно чтобы использовать  такую теплицу в пик  жаркого летнего времени. Тем не менее, при столь больших температурах, продув под почвой воздуха охлаждает теплицу во время жаркой погоды, которая может случиться в летнее время. В этом случае, солнечная теплица может быть использована для выращивания рассады (для раннего получения овощей) и для рассады, которую садят в почву огородных гряд в конце лета или начале осени.

Всего ничего, истории создания вегетария

Родоначальником, так называемого, био-вегетария стал обыкновенный заглублённый парник со стеклянными рамами. В первой половине 50-х годов двадцатого столетия, киевский педагог физики Иванов Александр, разработает  свой «первый солнечный вегетарий» (не «био»). Это был парниковый тип закрытой грядки, который мог «копить солнышко» на длительный срок. В 1961 году, по поручению ВАСХНИЛ, организовывается комиссия по проведению исследования «домика безоблачной вегетации», образчик – его парник. В личном «вегетарии» с  16,5 м2 создатель за 365 суток получил около двух центнеров лимонов, а ещё  были ананасные «чубы» и мандариновые деревца. Огурчиков и помидорчиков он собрал за год 40 кг с «квадрата». И до температуры в –10С «за бортом» никакой дополнительной тепловой энергии, не требовалось  для согревания теплички. Оживленные труды по насаждению «метода Иванова» длились до его кончины 1971 году, а затем этот тип тепличек был заброшен. А через много лет, в году 1989, вегетарий солнечный (снова  не «био») придуман наново – китайцем Ван Леем. Причём полностью самостоятельно, не ведая об изделии украинца. И вот Ван Лею, и его теплице-вегетарию, удалось произвести натуральную революцию, как в овощеводческих кругах, так и в проблеме круглогодичного выращивания еды. За четверть века этот китаец разрекламировал своё детище по всей Поднебесной.

Особенности конструкции

Теплица с аккумуляторами тепла должна быть примерно в два раза длиннее с востока на запад, и меньше по ширине, идущей с севера на юг. Лучшая ориентация остекления по географическому югу, в местности, где зима холодна. Пик теплицы должен быть примерно той же высоты, что северная стена. Склон южной застекленной крыши должен быть пологим и обеспечивать лёгкое соскальзывание снега. Используют два слоя остекления, если живут севернее Москвы. Все не южные стены должны быть изолированы от холода стекловатой или каменной ватой, или смесью очёсов шерсти с глиной, где на 6-9 частей шерсти 1 часть глинной массы, густотой теста на оладьи. Дверь находится на восточной стороне, обычно с подветренной стороны, чтобы уменьшить проникновение холодного воздуха. Ещё может быть построен за дверью, для дальнейшего снижения инфильтрации  холода и для хранения инструмента, тамбур. Наклон северной крыши не имеет решающего значения. Можно 60-75 градусов, это идеально и для Севера Нечерноземья и для Саратовской области. Северная стена должна быть окрашена в белый цвет или покрыта светоотражающим материалом изнутри.

Вода является лучшим  материалом для хранения  тепла и хорошо одна ёмкость у северной стены, чем кучи махоньких ёмкостей. Добавление ингибитора коррозии к воде опасно, поэтому берите те баки, которые не портятся от воды. Изолируйте стены и крышу, на севере  расположенные, толстым слоем негорючей теплоизоляции. Использование изоляции снаружи основания, до чуть ниже линии замерзания, позволяет парниковой почве стать аккумулятором для хранения тепла. Употребляют изолирующую занавесь над южной стеной в ночное время, с отражающей  плёнкой на внутренней стороне и плотно облегающую по краям. Используют большие отбортованные гряды 45см в ширину и 18 см над поверхностью пола, вместо контейнеров на скамейках, они не эффективны. Системы, воздухообмена освещения, отопления Воздухообмен Состоит из труб под почвой и вентиляторов. Система воздухообмена осуществляет  также функции отапливания теплицы, остужения, снабжения растений углекислым газом, и капельно-подпочвенного полива. Например, когда воздух внутри прохладный и сухой (вечером), он прокачивается через дренажные трубы под посадкой овощей и  под пешеходными дорожками, где жидкая вода, испаряясь, делает проходящий воздух более горячим и более влажным. Дополнительным преимуществом системы вегетариев является то, что в них воздух медленно перемещается от восточного конца к западной части, что делает температуры  почвы и воздуха, и концентрацию диоксида углерода более равномерными по всей теплице. В вентиляции полагаются, в первую очередь, на естественную вентиляцию, для летнего охлаждения. На вертикальную северную стену, на высоком  уровне от южного ската, крепят верхние откидные форточки, на автоматах «открыто-закрыто».

Свет

Диффузный свет сквозь пластик (поликарбоновые листы) обеспечивает более равномерное освещение, чем простое прозрачное стекло. Двустенный жёсткий поликарбонат с добавками против УФ-излучения вероятно, лучший материал для остекления, но является более дорогим, чем другие варианты. Если света мало, то ставят специальные электрические лампы, созданные для лучшего развития растений (фитолампы, галогеновые и отражательные светильники). Тепло Кирпич, кладочные камни и плитняк (слоистый песчаник) для полов добавит тепла теплице. Нагретый воздух в теплице, в момент пика нагрева теплицы солнцем, из окружающего тепличного пространства, вентилятор, как насос, нагнетает в трубы, а из них в ёмкости подпочвенных теплоёмкостных аккумуляторов. Так накапливают тепло. А продолжением прокачки воздуха по подземным тубам, по ночам, нагревают остывший тепличный воздух. Прямоугольные каналы (6х5 см) проложены с востока на запад расположенные через каждые 40-50см друг от друга, и на глубине от 45 до 56см с вентилятором в центре, обеспечат нормальный режим работы такой теплицы. Вентилятор имеет два хода, нагнетание и выдув. Воздух из каналов выходит в теплице через вертикальные каналы на западном её конце. Вентилятор может быть один, стоящий между подземными и надземными каналами. Для теплицы в сотку его мощность составит 370 Вт,  и  2800 оборотов в минуту, на десять протоков в почве и 5 над ней. Он управляется с помощью двух термостатов. Потребляет около 3 кВт • ч / день. И может быть приведен в действие 1 кВт-ной солнечной 1 кВт-ной ветровой турбиной с аккумуляторными батареями. Когда температура воздуха в теплице достигает около +20C, термостат No1 включает вентилятор на прокачку воздуха в подземных каналах, чтобы сконденсировать воду под почву и, тем самым сохранить тепло в объеме почвенного аккумулятора, Воздух в теплице будет суше и прохладнее. Пока температура в теплице воздуха опускается до + 10C, вентилятор выключен. Когда температура в теплице воздух опускается ниже +10C, термостат №2 включает вентилятор, так чтобы он смог тянуть воздух из подземных каналов для освобождения тепла из объема почвы, и выпускать вверх уже нагретый парниковый воздух. Воздух выходит «горячим» и влажным. Когда температура в теплице воздуха повышается  до +15 - +19C термостат №2 выключает вентилятор. Тепло, накопленное за счет конденсации, и освобожденное путем испарения воды в зоне ниже почвы гряд, составляет около 500 Ватт, на метр погонной тепличной грядки. Преимущества подобной теплицы

  1. Температура посадочного слоя имеет меньший диапазон трансформации.
  2. Температура воздуха в теплице имеет самый маленький диапазон модифицирования.
  3. Влага конденсируется в трубах и, таким образом, снижает температуру и влажность воздуха в теплице, когда он слишком жаркий и влажный.
  4. Влага испаряется в глинистых протоках и, таким образом, повышает температуру и влажность воздуха в теплице, когда он слишком холодный и сухой.
  5. Воздух течет медленно внутри теплицы, что делает более равномерным распределение температуры и диоксида углерода.
  6. Срок окупаемости очень короток (около 2 лет грунт, конструкция 15 лет, и 5 лет для вентилятора).
  7. Вентилятор может быть приведен в действии 1 кВт-ной солнечной панелью, или набором из ветрогенератора на 1кВт и зарядного устройства + батарея аккумуляторов и инвертор, дабы постоянный ток в переменный превращать.

В био-вегетарии овощи и фрукты плодоносят раньше и совершенно ничем не отличаются от выращенных под открытым небом.

Вегетарий – истинное чудо техники!